JPH0830180A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回収容器へ収容したトナーをトナー容器へ戻
すことが出来ると共に、取り扱い操作性の良いプロセス
カートリッジ及び画像形成装置を提供する。 【構成】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカー
トリッジにおいて、像担持体と、前記像担持体にトナー
像を形成するためのトナーを収容するトナー容器と、前
記像担持体に形成したトナー像を転写した後、前記像担
持体から除去したトナーを収容する回収容器と、前記回
収容器に収容したトナーを前記トナー容器に送るための
トナー送り手段と、プロセスカートリッジを持つための
把手手段とを有し、前記把手手段を前記回収容器とトナ
ー容器にわたって設け、前記把手手段内に前記トナー送
り手段を設けたことを特徴としてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトナーを用いて画像を形
成するためのプロセスカートリッジ及び前記プロセスカ
ートリッジを用いる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置は、帯電器に
よって一様に帯電させた像担持体に選択的な露光をして
潜像を形成し、現像器によって前記潜像をトナーで顕像
化すると共に、該トナー像を記録媒体に転写して画像記
録を行う。このような装置にあっては、各部材のメンテ
ナンスは専門のサービスマンが行い、ユーザには不便を
伴うことがあった。

【０００３】そこで、前記像担持体、帯電器、現像器、
クリーニング部等を一体構造にまとめてカートリッジ化
することにより、ユーザが前記カートリッジを装置本体
に装填することによって、トナーの補給や寿命に達した
像担持体の部品交換可能とし、メンテナンスを容易にし
たものが実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記プロセスカートリ
ッジにおいては、トナー像を転写後に像担持体に残留し
たトナーをクリーニング部で除去して回収容器内に回収
するが、この回収容器内に廃トナーが満杯になると、像
担持体の寿命にかかわらずプロセスカートリッジを交換
するようにしている。

【０００５】そのために、廃トナーの多い画像形成が続
く場合にはプロセスカートリッジの交換時期が早くな
り、像担持体が寿命に達する前に交換することになって
該部品の有効利用が図れない。

【０００６】そこで、前記回収容器に回収したトナー
を、現像器へトナーを供給するトナー容器へ搬送して戻
し、このトナーを再度利用することによって像担持体が
寿命に達するまで使用可能としたプロセスカートリッジ
も提案されている。しかし、従来のこのようなカートリ
ッジは回収容器内のトナーをトナー容器へ戻すためのト
ナー搬送路を特別に設けていたために、プロセスカート
リッジが大型化し、重量も重くなっていた。そのため
に、プロセスカートリッジを装置本体に着脱する際の取
り扱い操作性が悪くなっていた。

【０００７】本発明は従来の上記課題を解決するもので
あり、その目的とするところは、回収容器へ回収したト
ナーをトナー容器へ戻すことが出来ると共に、取り扱い
操作性の良いプロセスカートリッジ及び前記プロセスカ
ートリッジを用いる画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置本体に着
脱可能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するためのトナーを収容
するトナー容器と、前記像担持体に形成したトナー像を
転写した後、前記像担持体から除去したトナーを収容す
る回収容器と、前記回収容器に収容したトナーを前記ト
ナー容器に送るためのトナー送り手段と、プロセスカー
トリッジを持つための把手手段とを有し、前記把手手段
を前記回収容器とトナー容器にわたって設け、前記把手
手段内に前記トナー送り手段を設けたことを特徴として
なる。

【０００９】

【作用】上記構成にあっては、回収容器内に収容したト
ナーをトナー送り手段でトナー容器内へ戻すことによ
り、像担持体が寿命に達するまで回収容器内が満杯とな
ることはなく、また前記トナー送り手段はプロセスカー
トリッジの把手手段内に設けてあるために、プロセスカ
ートリッジが大型化することなく、取り扱い操作性が良
好となる。

【００１０】

【実施例】次に本発明に係る一実施例として、プロセス
カートリッジを装着可能な画像形成装置について、図面
を参照して具体的に説明する。

【００１１】〔第１実施例〕図１乃至図４を参照して本
発明の第１実施例を説明する。尚、図１はプロセスカー
トリッジの外観斜視説明図であり、図２は内部構成説明
図、図３は前記プロセスカートリッジを装着した画像形
成装置の構成説明図であり、図４はプロセスカートリッ
ジの装着構成説明図である。

【００１２】ここでは説明の順序として、プロセスカー
トリッジ及び画像形成装置の全体構成を説明し、次に把
手手段及びトナー送り手段の構成について説明する。

【００１３】｛全体構成｝この画像形成装置Ａは、図３
に示すように、光学系１から画像情報に基づいた光像を
照射して像担持体である感光体ドラムにトナー像を形成
する。そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体
２をカセット３ａからピックアップローラ３ｂ、反転ロ
ーラ３ｃ及びこれに圧接して従動回転するピンチローラ
３c1，３c2，３c3等からなる搬送手段３で搬送し、且つ
プロセスカートリッジＢとしてカートリッジ化された画
像形成部において、前記感光体ドラムに形成したトナー
像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加すること
によって記録媒体２に転写し、その記録媒体２をヒータ
５ａを内蔵する定着回転体５ｂ、及び前記回転体５ｂに
記録媒体２を押圧して搬送する駆動ローラ５ｃからなる
定着手段５に搬送し、転写トナー像を記録媒体２に定着
する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３d1，３d2
及び排出ローラ対３e1，３e2で搬送し、反転搬送経路６
を通して排出部７へと排出する如く構成している。

【００１４】一方、前記画像形成部を形成するプロセス
カートリッジＢは、図２に示すように、感光層を有する
感光体ドラム８を回転し、その表面を帯電手段である帯
電ローラ９への電圧印加によって一様に帯電し、前記光
学系１からの光像を露光部を介して感光体ドラム８に露
光して潜像を形成し、現像手段10によって現像するよう
に構成している。この現像手段10は、トナー容器10ａ内
のトナーをトナー送り部材10ｂで送り出し、固定磁石10
ｃを内蔵した現像ローラ10ｄを回転させると共に、現像
ブレード10ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層
を現像ローラ10ｄの表面に形成し、そのトナーを前記潜
像に応じて感光体ドラム８へ転移させることによってト
ナー像を形成して可視像化する。そして転写ローラ４に
前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録
媒体２に転写した後は、クリーニングブレード11ａによ
って感光体ドラム８に残留したトナーを掻き落とすと共
に、回収トナー容器11ｂへ集めるクリーニング手段11に
よって感光体ドラム８上の残留トナーを除去するように
構成している。尚、前記感光体ドラム８等の各部品は、
ハウジング内に収納してカートリッジ化され、装置本体
12に設けられたカートリッジ装着手段に対して着脱可能
に装着される。

【００１５】前記カートリッジ装着手段は、開閉部材13
を開くと、図４に示すように、カートリッジ装着スペー
スが設けてあり、装置本体12の左右内側面にカートリッ
ジ装着ガイド部材14が対向して取り付けてあり（図４は
片側のみ図示）、この左右ガイド部材14にはプロセスカ
ートリッジＢを挿入するためのガイド部14ａが対向して
設けてある。このガイド部14ａに沿ってプロセスカート
リッジＢを挿入し、開閉部材13を閉じることによってプ
ロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着するもの
である。

【００１６】｛把手手段及びトナー送り手段の構成｝前
記プロセスカートリッジは、図１に示すように、上部に
把手手段15を設けてある。この把手手段15はプロセスカ
ートリッジＢの長手方向に把手部15ａが設けてあり、こ
の把手部15ａの両端にアーム部15ｂが設けてある。この
アーム部15ｂは内部が中空に形成してあり、且つその両
端部は図２に示すように、回収容器11ｂとトナー容器10
ａに連通するように構成してある。

【００１７】そして前記把手部15ａ及びアーム部15ｂ内
にはトナー送り手段となる搬送スクリューが設けてあ
る。即ち、アーム部15ｂの回収容器側端部には、回収容
器11ｂ内のトナーを前記アーム部15ｂへ搬送するための
搬送スクリュー16ａが設けてあり、アーム部15ｂ内には
アーム部15ｂへ送られたトナーをトナー容器10ａへと搬
送するための搬送スクリュー16ｂが設けてある。更にト
ナー容器10ａの上方に位置する把手部15ａ内にはアーム
部15ｂ内を送られたトナーをトナー容器10ａの長手方向
へ送るための搬送スクリュー16ｃが設けてある。

【００１８】これにより、回収容器11ｂ内に回収された
トナーは、搬送スクリュー16ａ，16ｂ，16ｃによってア
ーム部15ｂ、把手部15ａ内を搬送され、トナー容器10ａ
内へ送られる。

【００１９】このように、前記プロセスカートリッジＢ
は回収容器11ｂ内のトナーが送り手段によってトナー容
器10ａへと送られるために、トナー容器10ａ内のトナー
が無くなる前、或いは感光体ドラム８が寿命に達する前
に回収容器11ｂ内にトナーが満杯となることはない。

【００２０】また前記トナー送り手段はプロセスカート
リッジＢの把手手段内に設けてあるために、カートリッ
ジが大型化することなく、把手部をもって取り扱うこと
により、カートリッジの取り扱い操作性が向上するもの
である。

【００２１】〔他の実施例〕次に本発明に係るプロセス
カートリッジ及び画像形成装置を構成する部材の他例に
ついて説明する。

【００２２】前述した本発明に係るプロセスカートリッ
ジＢは前述のように単色の画像を形成する場合のみなら
ず、現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画
像、３色画像或いはフルカラー等）を形成するカートリ
ッジにも好適に適用することが出来る。

【００２３】また像担持体としては、前記感光体ドラム
に限定されることなく、例えば次のものが含まれる。ま
ず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体として
は例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、
酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰＣ）等が
含まれる。また前記感光体を搭載する形状としては、例
えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート状等が含
まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが
用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあって
は、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は
塗工等を行ったものである。

【００２４】また現像方法としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。

【００２５】また帯電手段の構成も、前述した第１実施
例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲
にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワ
イヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負
のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの
表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然で
ある。

【００２６】尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以
外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロ
ック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【００２７】また感光体ドラムに残存するトナーのクリ
ーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気
ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。

【００２８】また前述したプロセスカートリッジとは、
像担持体としての例えば電子写真感光体等と、少なくと
もプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そ
のプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施
例のもの以外にも、例えば像担持体と帯電手段とを一体
的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするも
の。像担持体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化
し、装置本体に着脱可能にするもの。像担持体とクリー
ニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に
着脱可能にするもの。更には像担持体と、前記プロセス
手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリ
ッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。

【００２９】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写
真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリ
ッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
ある。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少
なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッ
ジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものであ
る。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体
的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするもの
をいう。

【００３０】更に前述した実施例では画像形成装置とし
てレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれ
に限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファク
シミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成
装置に使用することも当然可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明は前述したように、カートリッジ
に把手手段を設け、この把手手段の内部にトナー送り手
段を設けて回収容器内のトナーをトナー容器へ戻すよう
にしたために、像担持体が寿命に達するまで回収容器内
が満杯となることはなく、またトナー送り手段を設ける
ためにカートリッジを大型化することもない。このため
に、カートリッジを画像形成装置に着脱する際の取り扱
い操作性が良好となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロセスカートリッジの外観斜視説明図であ
る。

【図２】プロセスカートリッジの内部構成説明図であ
る。

【図３】プロセスカートリッジを装着した画像形成装置
の構成説明図である。

【図４】プロセスカートリッジの装着構成説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置、Ｂ…プロセスカートリッジ、１…光
学系、２…記録媒体、３…搬送手段、３ａ…カセット、
３ｂ…ピックアップローラ、３ｃ…反転ローラ、３c1，
３c2，３c3…ピンチローラ、３d1，３d2、３e1，３e2…
排出ローラ、４…転写ローラ、５…定着手段、５ａ…ヒ
ータ、５ｂ…定着回転体、５ｃ…駆動ローラ、６…反転
搬送経路、７…排出部、８…感光体ドラム、９…帯電ロ
ーラ、10…現像手段、10ａ…トナー容器、10ｂ…トナー
送り部材、10ｃ…磁石、10ｄ…現像ローラ、10ｅ…現像
ブレード、11…クリーニング手段、11ａ…クリーニング
ブレード、11ｂ……回収トナー容器、12…装置本体、13
…開閉部材、14…ガイド部材、14ａ…ガイド部、15…把
手手段、15ａ…把手部、15ｂ…アーム部、16ａ，16ｂ，
16ｃ…トナー搬送スクリュー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
   カートリッジにおいて、 像担持体と、 前記像担持体にトナー像を形成するためのトナーを収容
   するトナー容器と、 前記像担持体に形成したトナー像を転写した後、前記像
   担持体から除去したトナーを収容する回収容器と、 前記回収容器に収容したトナーを前記トナー容器に送る
   ためのトナー送り手段と、 プロセスカートリッジを持つための把手手段と、 を有し、 前記把手手段を前記回収容器とトナー容器にわたって設
   け、前記把手手段内に前記トナー送り手段を設けたこと
   を特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 プロセスカートリッジを着脱可能であっ
   て、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置にお
   いて、 像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成するための
   トナーを収容するトナー容器と、前記像担持体に形成し
   たトナー像を転写した後、前記像担持体から除去したト
   ナーを収容する回収容器と、前記回収容器に収容したト
   ナーを前記トナー容器に送るためのトナー送り手段と、
   プロセスカートリッジを持つための把手手段とを有し、
   前記把手手段を前記回収容器とトナー容器にわたって設
   け、前記把手手段内に前記トナー送り手段を設けたプロ
   セスカートリッジを装着するための装着手段と、 前記像担持体に形成したトナー像を記録媒体に転写する
   ための転写手段と、 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。